Treść książki

Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
1.Ryshistorycznyrozwojumateriałówściernych
19
węgla,todiamentmusiałsięwytworzyćwwarunkachzwiększonegociśnienia[1.3].Todo-
mniemaniebyłopodstawąeksperymentówzmierzającychdootrzymaniadiamentu.Drugim
czynnikiembyłatemperatura,którąbranopoduwagępodczaspróbsyntezydiamentu.
WpierwszejpołowieXIXw.prowadzonebyłylicznepracenadwytworzeniemdia-
mentu.Mimożenieuzyskanodiamentu,jednaktepraceznacznieprzybliżyłykolejnych
badaczydocelu.JednymznichbyłangielskichemikJamesB.Hannay,któryw1880r.
opublikowałczteryartykułyobwieszczająceosiągniętysukceswsynteziediamentu[1.3].
Wprzeprowadzanymprocesiewykorzystałmieszaninęwęglowodorów,olejukostnego,
lituiparafiny,umieszczonąwstalowymautoklawie,którybyłnastępnierozgrzanydo
czerwonościiutrzymywanywtymstanieprzezwielegodzin.Dokonującysięrozkład
substancjiorganicznychwytwarzałwautoklawieznaczneciśnienie.Badaniaproduktów
trzechudanycheksperymentów,polegającenapomiarzetwardościproduktuwautoklawie
(próbazarysowaniakorundu)igęstości(ok.3,5g/cm3)oraznaustaleniuskładuchemicz-
nego(spalałsięniemalbezresztywatmosferzetlenuwtemperaturze10000C),pozwoliły
Hannayowiobwieścićświatusukcesotrzymaniadiamentu.Otrzymanemonokryształyzo-
stałyzdeponowanewBritishMuseumiskatalogowanejakopierwszesyntetycznediamenty.
Zupływemczasuipokolejnychpowtórzonychbezowocnycheksperymentachzaczęto
wątpićwsukcesHannaya.Późniejsze,dokładnebadaniawykazały,żetodiamentynatu-
ralnewprowadzonedoautoklawuprzezwspółpracownikaHannya,abyzakończyćuciążliwe
eksperymenty[1.3].RównieżkolejnepróbyMoissanazakończyłysięniepowodzeniem.
Efektemjegoeksperymentówbyłwęglikkrzemu,aniediament.
DrogądosukcesuokazałasiędopieroopracowanaprzezBridgmannaprasawysoko-
ciśnieniowaorazostateczneokreśleniediagramufazowegowęgla-krzywarównowagi
temperatura/ciśnienieprzejściagrafituwdiament[1.6].
Wzrastającypopytnadiamentywczasiedrugiejwojnyświatowejiwlatachnastępnych
spowodowałzainteresowaniedużychkoncernówprowadzeniempracnadotrzymaniem
diamentu.IntensywnepracerealizowaneprzezzespółwramachfirmyGeneralElectric,
przyużyciuprasytaśmowej,którabyławstaniewytworzyćciśnieniepowyżej10GPa
itemperaturępowyżej20000C,doprowadziłydoprzeprowadzeniaprzezHallawdniu16
grudnia1954r.pierwszejkomercyjnejsyntezydiamentu[1.7].Wprasiezastosowanopo-
jemnikzpirofilitu,wktórymgrafitrozpuszczanowstopionymniklu,kobalcielubżelazie.
Temetaledziałałyjako„rozpuszczalnik-katalizator”,któryzarównorozpuszczałwęgiel,
jakiprzyspieszałjegoprzemianęwdiament.
PierwszeństwosyntezydiamentuzapewniłasobiejednakszwedzkafirmaASEA,wktó-
rejjuż15listopada1953r.wytworzono14diamentówsyntetycznych,stosującciśnienie
97kilobarówitemperaturę27000C.Informacjęotymosiągnięciutrzymanojednakwta-
jemnicydo1960r.[1.3].
Winnychkrajachteżprowadzonointensywnepracenadsynteządiamentu.WNiem-
czechdokonanosyntezypierwszychdiamentóww1955r.-wlaboratoriumBronswerk.
WRosjipierwszesukcesyzanotowanow1956r.,wHolandiiw1959r.,wAfrycePołu-
dniowejw1959r.(syntezydokonanowlaboratoriachfirmyDeBeerswSprings)[1.22].
WkolejnychlatachXXwiekurozwijanabyłapodstawowametodaotrzymywaniadia
-
mentuprzywykorzystaniuwysokiegociśnieniaiwysokiejtemperatury.Należypokreślić
znaczeniedlarozwojuprodukcjiijejwspółczesnegopoziomunaświecieopatentowanej